danДоклады Национальной академии наук БеларусиDoklady of the National Academy of Sciences of Belarus1561-83232524-2431The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-8323-2019-63-1-121-128dan-593Research ArticleТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИTECHNICAL SCIENCESСмеси поликарбоната с полиэтилентерефталатгликолем: совместимость компонентов, реологические и механические свойстваBlends of polycarbonate with polyethylene terephthalate glycol: compatibility of components, rheological and mechanical propertiesКовальВ. Н.KovalV. N.

Коваль Василий Николаевич - кандидат технических наук, заведующий сектором.

Ул. Кирова, 32а, 246050, Гомель

Koval Vasili Nikolaevich - Ph. D. (Engineering), Head of the Sector.

32a, Kirov Str., 246050, Gomel

koval_mpri@tut.byСтрогоноваС. С.StrogоnovaS. S.

Строгонова Сюзана Сергеевна - инженер-технолог.

Пр. Шмидта, 45, 212035, Могилев

Strogonova Suzana Sergeevna - Process Engineer.

45, Shmidt Ave., 212035, Mogilev

mogilev@khimvolokno.byПесецкийС. С.PesetskiiS. S.

Песецкий Степан Степанович - член-корреспондент, доктор технических наук, профессор, заведующий отделом.

Ул. Кирова, 32а, 246050, Гомель

Pesetskii Stepan Stepanovich - Corresponding Member, D. Sc. (Engineering), Professor, Heard of the Department.

32a, Kirov Str., 246050, Gomel

otdel5mpri@tut.byИнститут механики металлополимерных систем им. В. А. Белого, Национальная академия наук БеларусиV.A. Belyi Metal-Polymer Research Institute, National Academy of Sciences of BelarusМогилевхимволокно, Открытое акционерное обществоMogilevkhimvolokno, Open Joint-stock Company201912032019631121128Copyright © Коваль В.Н., Строгонова С.С., Песецкий С.С., 20192019Коваль В.Н., Строгонова С.С., Песецкий С.С.Koval V.N., Strogоnova S.S., Pesetskii S.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://doklady.belnauka.by/jour/article/view/593

Исследовано влияние соотношения компонентов в стабилизированных бинарных смесях аморфных поликарбоната (ПК) и полиэтилентерефталатгликоля (ПЭТ-Г) на совместимость компонентов, релаксационные, реологические и механические свойства. Материалы получали методом реакционного смешения компонентов в расплаве в ректоре-смесителе на базе двухшнекового экструдера с однонаправленным вращением шнеков. Установлено, что компоненты в смесях взаимно растворимы во всем диапазоне варьирования их концентраций. Температура a-процесса релаксации (температура стеклования, Тс, в смесях) находится в промежутке между значениями ТсПК = 148,3 °С и ТсПЭТ-Г = 82,0 °С и подчиняется уравнению Фокса для однофазных смесей. Механические характеристики смесей изменяются неаддитивно при варьировании концентрации компонентов. В частности, в смесях, в которых преобладает содержание ПК, наблюдается существенное повышение верхнего предела текучести по сравнению с аддитивными значениями, что по данным релаксационной спектрометрии обусловлено интенсивными межмолекулярными взаимодействиями.

The influence of the component ratio in the stabilized binary blends of amorphous polycarbonate (PC) and polyethylene terephthalate glycol (PET-G) on the compatibility of components, relaxation, rheological and mechanical properties was studied. The materials were prepared by reactive mixing of the components in the melt in a mixing rectifier based on a twin-screw extruder with unidirectional screw rotation. It is established that the components in the blends are mutually soluble over the entire range of their concentrations. The temperature of the а-process of relaxation (the glass transition temperature, Tg, in the mixtures) is in the interval between the values of TgPC = 148.3 °C, TgPET-G = 82.0 °C and obeys the Fox equation for single-phase blends. The mechanical characteristics of the mixtures change in a non-additive way when the concentration of the components is varied. In particular, in blends in which the PC content prevails, a significant increase in the upper yield limit is observed in comparison with the additive values, which, according to the relaxation spectrometry, is due to intense intermolecular interactions.

поликарбонатполиэтилентерефталатгликольреакционное смешениесовместимостьpolycarbonatepolyethylene terephthalate glycolreaction mixingcompatibilityReferencesThe compatibility and transesterification for blends of poly(ethylene terephthalate)/poly(bisphenol-A carbonate) / L. H. Wang [et al.] // Macromol. Science - 1990. - Vol. 29, N 2-3. - P. 155-169. https://doi.org/10.1080/00222349008245771Wang L. H., Huang Zh., Hong T., Porter R. S. The compatibility and transesterification for blends of poly(ethylene terephthalate)/poly(bisphenol-A carbonate). Journal of Macromolecular Science, Part B, 1990, vol. 29, no. 2-3, pp. 155-169. https://doi.org/10.1080/00222349008245771Кузьмин, В. П. Вязкоупругое поведение поликарбоната, пластифицированного стильбеном / В. П. Кузьмин, И. И. Перепечко, Е. М. Звонкова // Высокомолекул. соед. Сер. А. - 1986. - Т. 28, № 1. - С. 152-157.Kuz’min V. P., Perepechko I. I., Zvonkova Ye. M. Viscoelastic behaviour of polycarbonate plasticized with stilbene. Polymer Science U.S.S.R, 1986, vol. 28, no. 1, pp. 170-176. https://doi.org/10.1016/0032-3950(86)90023-7Bertilsson, H. Thermal ageing of polycarbonate/poly(butylene terephthalate) blends / H. Bertilsson, B. Franzen, J. Kubat // J. Macromol. Chem. - 1990. - Vol. 38, N 1. - P. 115-123. https://doi.org/10.1002/masy.19900380109Bertilsson H., Franzen B., Kubat J. Thermal ageing of polycarbonate/poly(butylene terephthalate) blends. Makro-molekulare Chemie. Macromolecular Symposia, 1990, vol. 38, no. 1, pp. 115-123. https://doi.org/10.1002/masy.19900380109Pesetskii, S. S. Polycarbonate/poly(alkylene terephthalate) blends: interphase interaction and impact strength / S. S. Pe-setskii, B. Jurkowski, V. N. Koval // J. Applied Polymer Science. - 2002. - Vol. 84, N 6. - P. 1277-1285. https://doi.org/10.1002/app.10472Pesetskii S. S., Jurkowski B., Koval V. N. Polycarbonate/poly(alkylene terephthalate) blends: interphase interaction and impact strength. Journal of Applied Polymer Science, 2002, vol. 84, no. 6, pp. 1277-1285. https://doi.org/10.1002/app.10472Handbook of thermoplastic polyesters: Homopolymers, Copolymers, Blends, and Composites / ed. S. Fakirov. - 2005. https://doi.org/10.1002/3527601961Fakirov S., ed. Handbook of thermoplastic polyesters: Homopolymers, Copolymers, Blends, and Composites. 2005. https://doi.org/10.1002/3527601961Structural features and relaxation properties of PET/PC blends containing impact strength modifier and chain extender / S. S. Pesetskii [et al.] // Express Polymer Letters. - 2009. - Vol. 3, N 10. - P. 606-614. https://doi.org/10.3144/expresspolym-lett.2009.76Pesetskii S. S., Filimonov О. V., Koval V. N., Golubovich V. V. Structural features and relaxation properties of PET/PC blends containing impact strength modifier and chain extender. Express Polymer Letters, 2009, vol. 3, no. 10, pp. 606-614. https://doi.org/10.3144/expresspolymlett.2009.76PET/PC blends: effect of chain extender and impact strength modifier on their structure and properties / S. S. Pesetskii [et al.] // J. Applied Polymer Science. - 2011. - Vol. 119, N 1. - Р. 225-234. https://doi.org/10.1002/app.32532Pesetskii S. S., Jurkowski B., Filimonov О. V., Koval V. N., Golubovich V. V. PET/PC blends: effect of chain extender and impact strength modifier on their structure and properties. J. Applied Polymer Science, 2011, vol. 119, no. 1, pp. 225-234. https://doi.org/10.1002/app.32532Cnrnra и свойства аморфного светопрозрачного с-ПЭТ / Н. В. Шевлик [и др.] // Полимерные материалы и технологии. - 2016. - Т. 2, № 3. - С. 35-46. https://doi.org/10.32864/polymmattech-2016-2-3-35-46Shevlik N. V., Stroganova S. S., Tychinskaya L. Yu., Koval V. N., Shcherbina L. A. Synthesis and properties of amorphous translucent c-PET. Polimernye materialy i tekhnologii = Polymeric Materials and Technologies, 2016, vol. 2, no. 3, pp. 35-46 (in Russian). https://doi.org/10.32864/polymmattech-2016-2-3-35-46Смеси ПЭТ и полиэтилентерефталатгликоля: особенности структуры, совместимость компонентов, механические и реологические свойства / С. С. Строгонова [и др.] // Полимерные материалы и технологии. - 2017. - Т. 3, № 2. -С. 18-27. https://doi.org/10.32864/polymmattech-2017-3-2-18-27Strogonova S. S., Koval V. N., Shevchenko V. V., Shcherbina L. A., Pesetskii S. S. Blends of PET and polyethylene terephthalate glycol: structural features, compatibility of components, mechanical and rheological properties. Polimernye materialy i tekhnologii = Polymeric Materials and Technologies, 2017, vol. 3, no. 2, pp. 18-27 (in Russian). https://doi. org/10.32864/polymmattech-2017-3-2-18-27Матвеев, Ю. И. Химическое строение и физические свойства полимеров / Ю. И. Матвеев, А. А. Аскадский. -Москва, 1983. - 248 с.Matveev Yu. I., Askadsky A. A. Chemical structure and physical properties of polymers. Moscow, 1983. 248 p. (in Russian).Pesetskii, S. S. Morphology and properties of poly(ethylene terephthalate) and thermoplastic polyester elastomer blends modified in the melt by a diisocyanate chain extender and filled with a short glass fiber / S. S. Pesetskii, V. V. Shevchenko, V. V. Dubrovsky // J. Applied Polymer Science. - 2018. - Vol. 135, N 6. - P. 45711. https://doi.org/10.1002/app.45711Pesetskii S. S., Shevchenko V. V., Dubrovsky V. V. Morphology and properties of poly(ethylene terephthalate) and thermoplastic polyester elastomer blends modified in the melt by a diisocyanate chain extender and filled with a short glass fiber. Journal of Applied Polymer Science, 2018, vol. 135, no. 6, pp. 45711. https://doi.org/10.1002/app.45711Перепечко, И. И. Влияние взаимодействия между компонентами на динамические вязкоупругие свойства двухкомпонентных полимерных систем / И. И. Перепечко // Докл. Академии Наук СССР. - 1986. - Т. 291, № 1. - С. 147-149.Perepechko I. I. Influence of interaction between components on the dynamic viscoelastic properties of two-component polymer systems. Reports of the Academy of Sciences of the USSR, 1986, vol. 291, no. 1, pp. 147-149 (in Russian).Fox, T. G. Influence of diluent and copolymer composition on the glass temperature of a polymer system / T. G. Fox // Bull. Amer. Physic. Society. - 1956. - Vol. 1. - P. 123-126.Fox T. G. Influence of diluent and copolymer composition on the glass temperature of a polymer system. Bulletin of the American Physical Society, 1956, vol. 1, pp. 123-126.Росовицкий, В. Ф. Динамическая механическая спектроскопия гетерогенных полимерных систем / В. Ф. Росовицкий, Ю. С. Липатов // Физико-химия многокомпонентных полимерных систем. - Киев, 1980. - С. 229-254.Rosovitsky V. F., Lipatov Yu. S. Dynamic mechanical spectroscopy of heterogeneous poly-dimensional systems. Physico-chemistry of multicomponent polymer systems. Kiev, 1980, pp. 229-254 (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.